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天智一號衛星自主請求式管控在軌試驗獲得成功

文章來源:  |  發布時間:2019-03-20  |  【打印】 【關閉

  

  自2018年11月我國首顆專門用于驗證軟件定義衛星關鍵技術的試驗衛星“天智一號”發射升空后,中國科學院軟件研究所、西安衛星測控中心、中國科學院微小衛星創新研究院基于“天智一號”衛星持續開展新技術、新試驗的聯合攻關。2019年1月7日至3月17日,三家單位聯合開展的自主請求式管控試驗獲得成功,并取得了初步成果。 

  傳統衛星一般沒有星上自主定軌能力,需要地面定期測軌并上注軌道數據,且由于星上沒有高精度的軌道外推能力,其軌道預報很快就會發散,即傳統衛星的運行離不開地面測控支持。本次上注的自主請求式管控App不僅讓天智一號衛星能夠利用星上實時或歷史GNSS數據進行自主定軌,而且讓天智一號能夠利用實時定軌數據或地面上注的精密軌道數據進行高精度軌道外推。 

  本次試驗由西安衛星測控中心宇航動力學國家重點實驗室組織實施,主要驗證了星上自主實時定軌、高精度軌道外推、軌道超差判斷和按需向地面發送服務請求等。其實驗原理如下: 

   “天智一號”衛星自主請求式管控概念驗證原理圖 

  自主請求式管控App基本軌道超差判斷能力,一旦發現軌道偏差超出設定門限(在GNSS失效或者長期關機的情況下會觸發這種情況),衛星便會自主地向地面發出軌道上注請求,并及時切換為使用地面上注的軌道數據進行軌道外推,從而保證天智一號衛星的正常、可靠運行。 

  試驗結果表明,西安衛星測控中心的自主請求式管控App能夠在天智一號衛星的小型天基超算平臺上正確、穩定運行,能夠利用少量歷史或實時GNSS數據進行星上快速定軌,定軌精度優于300米,也可以進行高精度的軌道外推,外推精度3*24小時優于500米,7*24小時優于1000米。借助自主請求式管控App的高精度軌道外推能力,可以將天智一號衛星的軌道上注周期延長至72小時;下一步若借助自主請求式管控App的實時定軌能力,可使天智一號衛星不再需要地面測軌和定期上注軌道。本次試驗初步表明:將定期上注軌道的傳統測控模式改為按需上注軌道的新模式,能夠為衛星提高自主運行能力提供可行性支撐。 

     自主請求式管控試驗對提高衛星自主運行能力、探索新型測控體制具有重要意義。接下來,西安衛星測控中心將繼續基于天智系列新技術試驗衛星,圍繞星地時統、自主導航、自主故障診斷、自主能源管理、自主任務規劃開展相關技術研究,發展面向未來的天地一體化網絡的下一代測運控技術。

  技術人員協商試驗方案 

 

 

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